Revisión de los sistemas de control aplicados a los simuladores de rodilla

Abstract

Contexto: Los mecanismos de simulación y/o desgaste de articulaciones han sido estudiados y aplicados en sistemas biomecánicos de rodilla por más de 30 años. Sin embargo, estos no han sido ampliamente reportados en cuanto a sus estrategias de control y/o automatización. El objetivo de este trabajo es presentar los avances del desarrollo tecnológico de las diferentes plataformas y modelos de simuladores de rodilla, con base principalmente en las plataformas de Oxford y Stanmore. Método: Se realizó una revisión exhaustiva de las patentes de equipos comerciales y artículos científicos. El enfoque utilizado consideró la cinemática y dinámica de las plataformas y los modelos de control, los actuadores, la interfaz y el método de sintonización empleados, así como las pruebas desarrolladas y el error del sistema. Resultados: No se han reportado sistemas biomecánicos de rodilla de manera generalizada en lo que a sus estrategias de control y/o automatización se refiere, debido a que muchos de ellos son comerciales y patentados. Existen plataformas que están certificadas bajo ciertos estándares, pero solo dependen de la variable controlada. Adicionalmente, se presenta una comparación detallada de los distintos tipos de plataformas existentes, en la cual destacan los modelos hidráulicos con controladores PID. Conclusiones: Existe un área de oportunidad para proponer nuevas alternativas de diseños y/o estrategias de control para simuladores de rodillas Esto, a su vez, abre la posibilidad de proponer nuevos diseños de alguna otra articulación, así como mejoras a los modelos existentes.

Keywords

• simulador de rodilla
• estrategias de control
• control biomédico
• sistemas dinámicos